昇思25天学习打卡营第8天|MindSpore保存与加载（保存和加载MindIR）

在MindIR中，一个函数图（FuncGraph）表示一个普通函数的定义，函数图一般由ParameterNode、ValueNode和CNode组成有向无环图，可以清晰地表达出从参数到返回值的计算过程。在上图中可以看出，python代码中两个函数test_f和func转换成了两个函数图，其参数x和y转换为函数图的ParameterNode，每一个表达式转换为一个CNode。CNode的第一个输入链接着调用的函数，例如图中的add、func、return。值得注意的是这些节点均是ValueNode，因为它们被理解为常数函数值。CNode的其他输入链接这调用的参数，参数值可以来自于ParameterNode、ValueNode和其他CNode。

在ANF中每个表达式都用let表达式绑定为一个变量，通过对变量的引用来表示对表达式输出的依赖，而在MindIR中每个表达式都绑定为一个节点，通过节点与节点之间的有向边表示依赖关系。

介绍了如何调整超参数，并进行网络模型训练。在训练网络模型的过程中，实际上我们希望保存中间和最后的结果，用于微调（fine-tune）和后续的模型推理与部署，本章节我们将介绍如何保存与加载模型。

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%%capture captured_output
# 实验环境已经预装了mindspore==2.2.14，如需更换mindspore版本，可更改下面mindspore的版本号
!pip uninstall mindspore -y
!pip install -i https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple mindspore==2.2.14
import numpy as np
import mindspore
from mindspore import nn
from mindspore import Tensor
def network():
    model = nn.SequentialCell(
                nn.Flatten(),
                nn.Dense(28*28, 512),
                nn.ReLU(),
                nn.Dense(512, 512),
                nn.ReLU(),
                nn.Dense(512, 10))
    return model

保存和加载模型权重

保存模型使用save_checkpoint接口，传入网络和指定的保存路径：

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model = network()
mindspore.save_checkpoint(model, "model.ckpt")

要加载模型权重，需要先创建相同模型的实例，然后使用load_checkpoint和load_param_into_net方法加载参数。

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model = network()
param_dict = mindspore.load_checkpoint("model.ckpt")
param_not_load, _ = mindspore.load_param_into_net(model, param_dict)
print(param_not_load)
[]

param_not_load是未被加载的参数列表，为空时代表所有参数均加载成功。

保存和加载MindIR

除Checkpoint外，MindSpore提供了云侧（训练）和端侧（推理）统一的中间表示（Intermediate Representation，IR）。可使用export接口直接将模型保存为MindIR。

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model = network()
inputs = Tensor(np.ones([1, 1, 28, 28]).astype(np.float32))
mindspore.export(model, inputs, file_name="model", file_format="MINDIR")

MindIR同时保存了Checkpoint和模型结构，因此需要定义输入Tensor来获取输入shape。

已有的MindIR模型可以方便地通过load接口加载，传入nn.GraphCell即可进行推理。

nn.GraphCell仅支持图模式。

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mindspore.set_context(mode=mindspore.GRAPH_MODE)

graph = mindspore.load("model.mindir")
model = nn.GraphCell(graph)
outputs = model(inputs)
print(outputs.shape)
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